[发明专利]一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟及其隔震方法

说明书

本发明公开了一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟及其隔震方法，隔震沟包括隔震沟槽、支护排桩以及排桩减震支撑单元。其中，支护排桩在支护土体的同时与隔震沟槽共同隔离振动的传播；排桩减震支撑单元具有刚度可变的特点，所述排桩减震支撑单元中设置的粘弹性减震垫使隔震沟槽之间形成一刚度较弱的软化层，隔绝振动在隔震沟处向被保护建筑的传播，同时所采用的粘弹性减震垫具备较强的耗能能力，可大量消耗振动的能量；在支护结构发生较大变形时，排桩减震支撑单元会因刚度迅速增大而提供足够的支撑力防止支护结构的失稳，保证了隔震沟的安全性。此外，粘弹性隔减震支撑中的元件还具备可更换的特性，保障了其长期使用的性能。

技术领域

本发明涉及隔减震技术，具体是一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟及其隔震方法。

技术背景

振动在自然界及人类生产生活中无处不在，除较为剧烈的地震，由铁路及公路运输、大型机械运转及施工时的强夯打桩造成的各类人为振动也会对建筑结构的安全性和使用性产生不利影响。建筑结构的持续振动会影响建筑物的使用舒适性，此外，对古老建筑结构，往往因年代久远而存在许多内部缺陷，即使是轻微的振动也可能对结构造成严重的破坏甚至倒塌。

对于这类较为微小但频繁的振动，土木工程领域传统的隔减震手段很难发挥很好的控制效果；同时，对于古建筑，为了维护其历史价值和艺术价值，无法对结构本身采用常规的隔减震方法。在振源和被保护建筑之间开挖隔震沟是对这类问题一种简单有效的解决办法。隔震沟切断了振动波的传播路径，在隔震沟与土体的交界处，部分入射波会发生反射及散射而改变传播方向，一定程度上削弱了传至被保护建筑的振动能量。

然而，隔震沟的使用仍受一定的限制。一方面，由于隔震沟的开挖破坏了土体的整体性，需对隔震沟采取相应的支护措施。但当隔震沟两侧因地面超载较大时，需配合支撑措施才可维持隔震沟两侧土体的稳定。然而，支撑构件在提供承载力的同时，也会对振动产生传导作用，从而削弱隔震沟的隔震效果。另一方面，在某些情况下，为了达到理想的隔震效果，隔震沟需要很大的开挖深度，相应则会增大施工及建造成本。同时，隔震沟与土体交界处由于波的传播方式非常复杂，各种形式的波在该范围内会发生相互的叠加，因此在隔震沟周围会存在一定范围的响应增强区，在该区域内隔震沟不但不会产生隔震效果，反而会对振动起放大作用，因此，通常需将隔震沟设置于被保护建筑较远处才可获得理想的隔震效果。但在实际工程中，有时因为场地条件的限制，被保护建筑及振源之间没有足够的空间，此时，隔震沟便不再适用。

因此，为克服传统隔震沟的局限性，需要设计一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟，在深度较浅或距被保护建筑较近时，也可达到理想的隔震效果。同时，隔震沟的开挖不会对土体及周围临近建筑物产生不利影响。

发明内容：

本发明所解决的技术问题是提出一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟，通过在传统隔震沟中设置排桩支护并在支护间设置安装有粘弹性隔减震装置的支撑，在保证安全性的同时，可隔离振动在隔震沟槽间的传播，并大量消耗振动的能量，即使在较小开挖深度下或距被保护建筑较近时也可获得较好的隔减震效果，有效减低隔震沟的建造成本并提高其适用的范围。同时，所设置的粘弹性隔减震装置具备可更换的特点，保证了长期使用时的性能。

为解决上述问题，本发明所采用的技术手段为：

一种加入粘弹性隔减震装置的隔震沟，包括：隔震沟槽、支护排桩、排桩减震支撑单元以及盖板，其中：

所述隔震沟槽的长度不小于被保护建筑靠近振源一侧长度，深度不小于被保护建筑基础埋深的两倍；

隔震沟槽内沿隔震沟槽长度方向均匀间隔设置有多对所述支护排桩，隔震沟槽两侧支护排桩之间设有所述排桩减震支撑单元，所述排桩减震支撑单元在隔离振动传播的同时，吸收消耗振动的能量，包括：

第一支撑钢管、粘弹性隔减震装置和第二支撑钢管，其中：